深入理解注解-类的常量池

PhoenixZheng

发布于 2018-08-07 16:11:52

6170

文章被收录于专栏：Phoenix的Android之旅Phoenix的Android之旅

上次讲了注解的定义和自定义注解，Java-注解入门指南，

但是留了个问题没有进一步说明，就是注解所设定的数据是存在什么地方的？明白这个问题需要引入一个新东西，类的常量池。

class的结构

对于Java新手来说这部分可能不是很友好， class文件是java文件编译后的字节码，对于一个class文件来说规定的结构可以理解为一张表，下面是class文件结构的规定，

如果第一次接触的话可以先忽略具体的各个项目，总的说就是Java编译后的字节码按照表的规定非常严格的以表的结构构成。

对于我们要关注的问题"注解的数据存储在哪里"来说，只需要关注表里面的 constant_pool 这个部分，这个称作常量池的东西，保存了一系列的数据，分为四种

Literal，字面量
Symbolic References，符号引用
Others，其他
constant pool，常量注解的数据就存在 constant pool这里。

常量池

用比较直观的方式来理解常量池的话，最简单便捷的方式就是看字节码， javap 是一个查看字节码的命令，之前多次用过它来理解Java的字节码，这里我们用 javap来看常量池的话可以执行

javap -p Student.Class

输出

Classfile /Users/zhenghui/StudioProjects/MyProject/AnnotationDemo/Student.class
  Last modified 2018-7-28; size 925 bytes
  MD5 checksum 6ec1e13999388ff134142418179a88d8
  Compiled from "Student.java"
public class Student
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
#1 = Methodref          #15.#34        // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Fieldref           #4.#35         // Student.name:Ljava/lang/String;
   #3 = Fieldref           #4.#36         // Student.age:I
   #4 = Class              #37            // Student
   #5 = Methodref          #4.#38         // Student."<init>":(Ljava/lang/String;I)V
   #6 = Fieldref           #39.#40        // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   #7 = Class              #41            // java/lang/StringBuilder
   #8 = Methodref          #7.#34         // java/lang/StringBuilder."<init>":()V
   #9 = String             #42            // name:
  #10 = Methodref          #7.#43         // java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
  #11 = String             #44            //  age:
  #12 = Methodref          #7.#45         // java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
  #13 = Methodref          #7.#46         // java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
  #14 = Methodref          #47.#48        // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
  #15 = Class              #49            // java/lang/Object
  #16 = Utf8               name
  #17 = Utf8               Ljava/lang/String;
  #18 = Utf8               age
  #19 = Utf8               I
  #20 = Utf8               <init>
  #21 = Utf8               (Ljava/lang/String;I)V
  #22 = Utf8               Code
  #23 = Utf8               LineNumberTable
  #24 = Utf8               createStudent
  #25 = Utf8               (Ljava/lang/String;I)LStudent;
  #26 = Utf8               RuntimeVisibleAnnotations
  #27 = Utf8               LSexual;
  #28 = Utf8               value
  #29 = Utf8               male
  #30 = Utf8               displayInfo
  .... //省略部分内容
  {
  java.lang.String name;
    descriptor: Ljava/lang/String;
    flags:

  int age;
    descriptor: I
    flags:
    .... //省略部分内容
    public void displayInfo();
      descriptor: ()V
      flags: ACC_PUBLIC
      Code:
        stack=3, locals=1, args_size=1
           0: getstatic     #6                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
           3: new           #7                  // class java/lang/StringBuilder
           6: dup
           7: invokespecial #8                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
          10: ldc           #9                  // String name:
          12: invokevirtual #10                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
          15: aload_0
          16: getfield      #2                  // Field name:Ljava/lang/String;
          19: invokevirtual #10                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
          22: ldc           #11                 // String  age:
          24: invokevirtual #10                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
          27: aload_0
          28: getfield      #3                  // Field age:I
          31: invokevirtual #12                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(I)Ljava/lang/StringBuilder;
          34: invokevirtual #13                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
          37: invokevirtual #14                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
          40: return
        LineNumberTable:
          line 16: 0
          line 17: 40
  }

内容比较长，就只截取其中一部分。感兴趣的话可以自己写个简单的类编译一下，然后查看完整的字节码，跟上面的大同小异。上面的字节码是从上一个文章中的例子里编译来的，在 Constant pool 这部分保存了我们注解的内容，关注 #24 - #29 的内容，这里就是注解所携带的信息存放的地方了。这里用了一个RuntimeVisibleAnnotations作为标注，对应注解中的RUNTIME标记。可能跟你一开始理解的不同，现在应该明白，注解的信息并不保存在方法的执行栈中，而是在一个叫常量池的地方独立保存起来。

关于class的文件结构可以说很长的篇幅，比如魔数，比如最大最小版本，可能做过gradle插件的同学会遇到"major.minor version 52.0"这么个问题，原因是在低版本的java上使用了高版本的插件导致的，这个 version 52就定义在class文件的 major version 字段。如果打算进阶资深Java开发的话可以仔细弄清楚这一块的知识哦。

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自微信公众号。

原始发表：2018-08-01，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

java